Seismische gegevens kunnen onder bepaalde voorwaarden worden gebruikt als een proxy om het niveau van menselijke activiteit in stedelijke omgevingen te volgen, het verstrekken van soortgelijke details als die van andere gemeenschappelijke mobiliteitsindicatoren, volgens een nieuwe studie uitgevoerd door onderzoekers van Geosciences Barcelona-CSIC. Seismoloog Jordi Díaz is de hoofdauteur van de studie die onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd vaste aarde . Mario Ruiz en José Antonio Jara, de van Institut Cartográfic i Geologic de Catalunya (ICGC) zijn de andere auteurs van de studie.

De auteurs voerden een gedetailleerde analyse uit van de variaties van seismische achtergrondtrillingen ("seismische ruis") die werden geregistreerd door een tijdelijk dicht seismisch netwerk dat in Barcelona werd ingezet, actief van september 2019 tot september 2020. Dankzij de analyse konden onderzoekers de verschillende fasen en patronen van menselijke activiteit tijdens de rust in verband met de COVID-19-lockdown op dezelfde manier onderscheiden als andere mobiliteitsindicatoren, zoals gegevens van grote communicatiebedrijven.

De tijdelijke array van het SANIMS-project registreerde de seismische geluidsvariaties in Barcelona in verband met de lockdown-maatregelen om de uitbraak van het coronavirus tussen 13 maart en 21 juni te beperken. Deze variaties in seismisch geluid houden verband met de lockdown-beperkingen en de vermindering van de trillingen die worden gegenereerd door verkeer en industriële activiteit.

Onderzoekers merken op dat seismische gegevens een aantal belangrijke voordelen hebben in vergelijking met andere mobiliteitsindicatoren, aangezien ze open zijn en "de beschikbaarheid ervan niet afhankelijk is van de beslissingen van particuliere bedrijven". Bovendien, de auteurs benadrukken dat verkeer en industriële activiteit worden geaggregeerd in de seismische gegevens. Ze benadrukken ook dat de installatie en het onderhoud van de sensoren eenvoudig is en wijzen op het bestaan ​​van een beproefd protocol om gegevens in realtime te delen.

Het netwerk bestond uit 19 seismische sensoren verdeeld over een afstand van 2-3 km. 14 van die seismometers werden geïnstalleerd in de faciliteiten van middelbare scholen die samenwerkten met het SANIMS-project. Het doel van het project was het verzamelen van gegevens van wetenschappelijk belang in stedelijke omgevingen, maar ook om kennis over seismologie en aardwetenschappen onder middelbare scholieren te bevorderen. "Het netwerk bestreek een groot gebied van de stad Barcelona, " zei Jordi Díaz, die eraan toevoegde dat "het hebben van een dicht seismisch netwerk ons ​​in staat stelde de verschillen van het geregistreerde signaal op elke locatie te detecteren en een gemiddelde waarde te verkrijgen om inzicht te krijgen in wat er in de stad gebeurde." In dit onderzoek zijn ook gegevens gebruikt die zijn vastgelegd door vijf vaste stations van de ICGC.

Onderzoekers verwerkten de verkregen gegevens en richtten hun analyse op de seismische trillingen in de 2-20 Hz-band, meestal gegenereerd door verkeer, industriële en bouwactiviteiten.

"Onze studie toont aan dat de vermindering van menselijke activiteit in Barcelona tijdens de lockdown een directe impact had op de seismische trillingsniveaus, " zei Jordi Díaz. De studie bevestigt dat het stilleggen van menselijke activiteit tijdens lockdown heeft geleid tot een vermindering van seismische trillingen die worden gegenereerd door menselijke activiteiten zoals verkeer of industriële activiteit, meer dan tijdens vakantieseizoenen.

Om de geldigheid van de geregistreerde gegevens te controleren, onderzoekers vergeleken seismische gegevens met andere mobiliteitsindicatoren die uitzonderlijk werden verstrekt door bedrijven als Google, Appel, of Facebook tijdens de lockdown op basis van mobiele telefoonactiviteit. Ze hebben ook de gegevens gecontroleerd die door de vervoersautoriteit van Barcelona zijn verstrekt met betrekking tot het aantal validaties van ritten in de bus, metro, en tram, en andere mobiliteitsdatasets geleverd door het Spaanse Instituut voor Statistiek (INE) op basis van de informatie van de drie belangrijkste mobiele telefoonoperators.

"De variaties in seismische kracht in de loop van de tijd maken het mogelijk om de verschillende fasen van afsluiting te onderscheiden, op zijn minst op een vergelijkbare manier als andere mobiliteitsindicatoren, ’ schreven onderzoekers.

Anderzijds, de daling van het seismische geluidsniveau in Barcelona tijdens de lockdown is vergelijkbaar met die in andere steden over de hele wereld, zoals gerapporteerd in een recente studie gepubliceerd in Wetenschap , ook co-auteur van Díaz. "Het effect op de seismische geluidsniveaus is vergelijkbaar op wereldschaal, maar in Barcelona, dankzij onze tijdelijke seismische array hebben we de geregistreerde variaties op verschillende locaties nauwkeuriger kunnen analyseren."

Onderzoekers benadrukken ook de waarde van het seismische netwerk dat door het SANIMS-project wordt ingezet voor de verspreiding van aardwetenschappen in middelbare scholen, omdat het de interesse van studenten kan ontwikkelen, niet alleen in seismologie, maar ook om het gebruik van wetenschappelijke methodologieën te bevorderen. Onderzoekers herinneren zich dat samenwerking met onderwijscentra heeft geleid tot drie onderzoeksprojecten op middelbare scholen op basis van de analyse van seismische gegevens.